Ludwig-Maximilians-Universität München
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Genauer als Heisenberg erlaubt?

Die Unschärfe in Gegenwart eines Quantenspeichers

München, 26.07.2010

Ein Quantenteilchen ist schwer zu fassen, denn nicht alle seine Eigenschaften können gleichzeitig exakt gemessen werden. Für bestimmte Parameterpaare – zum Beispiel Ort und Impuls – bleibt ein Rest an Ungenauigkeit, festgelegt durch die Unschärferelation von Heisenberg. Das ist ein wichtiger Aspekt für die Quantenkryptographie, denn hier werden Informationen in Form von Quantenzuständen übertragen, etwa als Polarisation von Lichtteilchen. Eine Gruppe von Wissenschaftlern der LMU München und der ETH Zürich, unter ihnen Professor Matthias Christandl, konnten nun Folgendes zeigen: Ort und Impuls lassen sich besser vorhersagen als es von Heisenbergs Unschärferelation zu erwarten wäre, wenn der Empfänger einen Quantenspeicher, aufgebaut aus Ionen oder Atomen, zu Hilfe nimmt. Erstmals wurde so gezeigt, dass die Unschärfe von der Stärke der Korrelation zwischen dem Quantenspeicher und dem Quantenteilchen abhängt. „Unser Ergebnis trägt nicht nur zu einem besseren Verständnis von Quantenspeichern bei, sondern resultiert auch in einem Verfahren, die Korrelation zweier Quantenteilchen zu bestimmen“, sagt Christandl. „Der Zusammenhang könnte auch helfen, die Sicherheit von quantenkryptographischen Systemen zu überprüfen.“ (Nature Physics online, 25. Juli 2010)

 

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